OPBAula12 20181114105526

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OPERAÇÕES UNITÁRIAS
AULA 12- Teórica
SECAGEM
							
							Prof.ª: Patrícia Cardoso Bastos
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CONCEITO
Secagem é um processo bastante utilizado na indústria química , sendo normalmente a última etapa que antecede a classificação e embalagem.
Operação unitária destinada para a remoção de um líquido agregado a um sólido para uma fase gasosa insaturada através da vaporização térmica. 
O líquido agregado é a água denominada umidade.
Temperatura de vaporização é menor que a temperatura de ebulição da água na pressão do sistema.
 
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Exemplos :
Indústria de papel e celulose;
Alimentícia
Borracha, plástico, etc.
Indústria de papel
Frutas secas
Indústria de plástico
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Câmara de secagem- Spray dryer
https://www.youtube.com/watch?v=3DZr5cOgWEg
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CONCEITOS
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CONCEITOS
Relação entre umidade base seca e umidade base úmida (%)
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SITUAÇÃO :
Sólido com umidade ( Wd) inserida dentro de um secador industrial composto por um ar insaturado com uma determinada temperatura, pressão e umidade relativa mantidas constantes.
Regra das fases de Gibbs : V= C+2-F
V= número de propriedades independentes 
C= componentes do sistema ( 3: sólido, água e ar)
F= número de fases ( 2: fase sólido e ar úmido)
V= 3 – SIGNIFICA QUE FIXADA A TEMPERATURA, PRESSÃO E UMIDADE RELATIVA TODAS AS DEMAIS PROPRIEDADES DO SISTEMA ESTARÃO DETERMINADAS.
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Isoterma de umidade equilíbrio – Pressão e Temperatura constante 
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Umidade de equilíbrio: umidade limite a que um sólido pode ser seco para uma determinada condição de temperatura e umidade relativa do ar.
PERGUNTA:
Um determinado sólido com umidade (Wd) na posição A à uma determinada temperatura e pressão submetido a um processo de secagem com ar possuindo umidade relativa D pode obter uma umidade (Wd) praticamente nula? 
 
Umidade de equilíbrio
NÃO. A umidade limite se encontra para essa situação é 
a umidade no ponto C.
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Isoterma de umidade de equilíbrio ( P atm e Temp: 25°C) 
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Água não ligada: considerada água livre, que não está presa nos poros, capilares. O sólido não exerce dificuldade para a eliminação da umidade. Umidade mais rápida/fácil de ser retirada (AB). Equivale a umidade do sólido na presença de um ar saturado (100% Wr)
Água ligada: água retida nos capilares e poros do sólido , pertencente as paredes fibrosas, etc. Umidade mais difícil de ser retirada :Pressão de vapor menor que a da água pura (BD)
Umidade livre: umidade que pode ser retirada do sólido na condição apresentada ( até atingir a umidade de equilíbrio.) É composto tanto por água ligada quanto água não ligada. (AC)
 
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CONDIÇÃO PARA SECAGEM 
Sólido não deve apresentar umidade de equilíbrio ( umidade base seca).
Ar deve estar a uma temperatura superior ao do sólido úmido : FLUXO DE CALOR PARA O PROCESSO DE VAPORIZAÇÃO.
Tempo é um fator determinante para atingir a umidade necessária.
 
01
A: umidade inicial do sólido
AB
Início do processo de secagem;
Regime transiente (até atingir temperatura constante do sistema);
BC
Taxa de secagem constate ( permanente);
Umidade vinda do interior do sólido ( água livre) atinge a superfície. Sólido saturado
CD
Taxa decrescente;
Superfície mais pobre em líquido 
Menor quantidade de líquido no interior para ser direcionado para a superfície.
DXE
Taxa praticamente nula de secagem. A evaporação ocorre no interior do sólido. ( Água ligada)
Curva de secagem ( Taxa de secagem x Umidade base seca) 
01
EXERCÍCIO 1
Um material sólido que contem umidade passa por um processo de secagem em batelada. A massa inicial do sólido úmido é de 50Kg , e a percentagem mássica de umidade nesse sólido é igual a 99% ( em base úmida ou seja, em relação à massa total do sólido úmido). Após o processo de secagem, verificou-se que a percentagem mássica de umidade do sólido em base úmida era de 98%. Determine a massa total do sólido ( incluindo a umidade restante ) após o processo de secagem.